在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中,橋梁工程質(zhì)量問題日益突出,尤其是裂縫產(chǎn)生的影響,嚴重的將導致橋梁的垮塌,造成生命財產(chǎn)的損失?;炷亮芽p的產(chǎn)生是由混凝土抗拉能力差的缺點引起的,裂縫的出現(xiàn)說明混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了
損傷和破壞,這不僅是橋梁施工技術(shù)人員的一塊心病,也是混凝土工程質(zhì)量的通病。事實上,在橋梁開工建設(shè)前做好調(diào)研,采用優(yōu)良的設(shè)計和適當?shù)氖┕ご胧?,一些常見的裂縫還是可以控制和避免的。
橋梁裂縫的種類,可分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。橋梁產(chǎn)生裂縫的原因比較復雜,往往是在多種因素的共同影響下造成的。
結(jié)構(gòu)性裂縫
結(jié)構(gòu)性裂縫是由施工工藝設(shè)計及施工質(zhì)量不合理引起的。在設(shè)計階段存在部分結(jié)構(gòu)少算或漏算,建立的模型不合理,配筋強度不夠,結(jié)構(gòu)剛度不夠、安全系數(shù)低等原因;在設(shè)計荷載時未考慮到城市的建設(shè)與發(fā)展,以及非正常的自然災害、事故等。
在施工階段。施工場地隨便堆放施工材料、工具,且隨意起吊、運輸、安裝,不按設(shè)計圖紙施工、擅自改變結(jié)構(gòu)施工順序及受力模式、不對結(jié)構(gòu)作機器振動下的疲勞強度驗算使得混凝土振搗不密實或硬化不夠、混凝土保護層過厚或過薄等。以上均能使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
非結(jié)構(gòu)性裂縫
溫度?;炷潦軠囟扔绊戄^大,具有熱脹冷縮的性質(zhì),當環(huán)境溫度或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時,將產(chǎn)生變形,而當混凝土的內(nèi)部應力超過其抗拉強度時就會產(chǎn)生裂縫。溫度在零下時,容易產(chǎn)生凍脹,從而使混凝土強度降低,出現(xiàn)裂縫。
地基基礎(chǔ)。地基基礎(chǔ)產(chǎn)生水平位移或不均勻沉降,造成混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的附加應力超出其抗拉能力,形成結(jié)構(gòu)開裂。造成地基基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有試驗資料不準、地基地質(zhì)前期勘察不夠詳細、地基地質(zhì)及基礎(chǔ)類型存在差異較大、結(jié)構(gòu)荷載變動較大等,以及橋梁基礎(chǔ)處于滑坡地段、活動斷層等不良地質(zhì)亦是造成地基基礎(chǔ)發(fā)生變化的原因。
施工材料?;炷林饕怯伤?、砂、骨料,添加適量的水及外加劑等攪拌而成,若材料的質(zhì)量存在問題,極可能引起裂縫。材料的質(zhì)量主要與砂石粒的大小、雜質(zhì)等有直接關(guān)系。砂石粒太大或太小均會影響混凝土的強度,如果砂石粒含雜質(zhì)過多,則可降低混凝土的強度、抗?jié)B性。
混凝土收縮引起的裂縫?;炷潦湛s引起的裂縫十分常見,裂縫形狀沒有規(guī)律,主要與水泥種類、骨料品種、水灰比、外滲劑、養(yǎng)護方法等息息相關(guān)。水泥的種類繁多,收縮性不同,施工應用時應特別關(guān)注;骨料品種各式各樣,骨料粒徑越大,收縮越?。凰冶戎杏盟吭叫?,水灰比越小,混凝土收縮越?。煌鉂B劑保水性越好、養(yǎng)護時間越長,則混凝土收縮越小。
鋼筋銹蝕引起的裂縫。鋼筋在混凝土加工過程中,沒按設(shè)計要求采用足夠的保護層厚度、混凝土密實性不夠、外加劑使用不當?shù)?,均能引起鋼筋銹蝕,造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。
設(shè)計階段
在橋梁施工前,本著嚴謹、科學的態(tài)度做好設(shè)計工作,從小處著手,不放過任一環(huán)節(jié),充分考慮施工當?shù)氐沫h(huán)境、氣候、地質(zhì)條件及經(jīng)濟發(fā)展等。在設(shè)計時,需要反復驗算內(nèi)力與配筋關(guān)系,保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全。此外,設(shè)計圖紙應一目了然,便于施工。
施工階段
保證地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定,這是基礎(chǔ)。施工過程中,統(tǒng)籌安排施工工序,按照施工設(shè)計及技術(shù)操作進行施工。嚴把混凝土材料的質(zhì)量關(guān),施工過程中根據(jù)氣候、溫度的變化,來改善骨料的配合比,并控制好水灰比,以提高混凝土的強度、抗?jié)B性和防止鋼筋銹蝕。在施工工程中,合理設(shè)置伸縮縫,防止氣溫變化較大時,引起裂縫。施工企業(yè)應充分配專業(yè)技術(shù)人員指導施工,而且在橋梁施工過程中充分發(fā)揮工程監(jiān)理的職能,以便發(fā)現(xiàn)問題,及時解決,在更大程度上減少裂縫的產(chǎn)生。
事后檢查
橋梁建成后,需要定期檢查,實時監(jiān)控容易出現(xiàn)裂縫的地方提早預判,防止貫穿性裂縫的產(chǎn)生,進而造成不可挽回的損失。在橋梁運行過程中,對運營沒有直接影響的表面裂縫可采用簡單的修補法。對于裂縫部位深度較大,影響橋梁整體結(jié)構(gòu)時,可以采用灌漿、嵌縫封堵法。當混凝土裂縫對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響時,可采用加箍的方法來加固穩(wěn)定性。
對于典型的裂縫需要建立觀測檔案,實時監(jiān)控裂縫的發(fā)展趨勢,以便采用適當?shù)奶幚泶胧?/p>
裂縫是混凝土工程質(zhì)量的通病,減少和杜絕裂縫的產(chǎn)生,需要從設(shè)計、施工、監(jiān)理、運營等環(huán)節(jié)來控制,充分做好每一個環(huán)節(jié)的工作,統(tǒng)籌安排,按照國家技術(shù)標準和規(guī)范結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況設(shè)計、施工和監(jiān)理,常見的裂縫是可以控制和避免的。